PCIe鏈路協(xié)議使用“端到端的數(shù)據(jù)傳送方式”，發(fā)送端和接收端中都含有TX(發(fā)送邏輯)和RX(接收邏輯)。PCIe協(xié)議采用分層結(jié)構(gòu)，分為事務(wù)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層 。PCIe中2個互連的設(shè)備采用事務(wù)的方式通信，事務(wù)是指為實(shí)現(xiàn)設(shè)備間某種信息傳送。

　　而定制的由一個或者若干個包組成的發(fā)送序列，事務(wù)通過事務(wù)包(TLP) 具體實(shí)現(xiàn)。協(xié)議每層的功能如下：

　　1、物理層（PhysicalLayer）：電氣特性，使用兩個單向的低電壓差分對信號實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，同時也承擔(dān)8b/10b的數(shù)據(jù)編解碼，即在PCIe鏈路上的10 bit中含有8 bit的有效數(shù)據(jù)

　　2、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLink Layer）：對該層傳輸?shù)腡LP進(jìn)行組裝和分拆，作為中間層為上下兩層服務(wù)。

　　3、事務(wù)層（TransactionLayer）：接受從軟件方送來的請求，并生成請求包傳輸?shù)綌?shù)據(jù)鏈路層。同時接受從數(shù)據(jù)鏈路層傳來的數(shù)據(jù)包，

　　傳遞給軟件，也就是對TLP進(jìn)行分裝和組裝。

　　PCIE協(xié)議通信框圖如下：

　　用戶邏輯與PCI Express事務(wù)層接口直接連接，可發(fā)送或接收事務(wù)層數(shù)據(jù)包用以實(shí)現(xiàn)BAＲ（基址地址寄存器）空間訪問功能和DMA讀寫功能。計(jì)算機(jī)對板卡BAＲ空間的memory讀寫即為 CPU( 計(jì)算機(jī)) 發(fā)出存儲器映射地址寫寄存器的命令，該命令包括了存儲器映射地址字節(jié)使能和寄存器內(nèi)容，PCIe相應(yīng)的TLP 端點(diǎn) 接收該TLP并將寄存器內(nèi)容寫到對應(yīng)的本地寄存器后，事務(wù)結(jié)束。

　　當(dāng)CPU發(fā)出存儲器映射地址讀寄存器的命令，該命令包括了存儲器映射地址字節(jié)使能，生成相應(yīng)的TLP， 端點(diǎn)收到該TLP后會生成響應(yīng)TLP( 包含數(shù)據(jù)) 完成包傳送，提取其有效載荷并賦值給指定寄存器后，事務(wù)結(jié)束。 用戶邏輯設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示：

　　上圖中PCIe集成端點(diǎn)模塊核可以在FPGA中直接使用PCIe的IP核實(shí)現(xiàn)，我們需要在FPGA中自已實(shí)現(xiàn)的主要是上圖中與PCIe IP核相連接的部分幾個模塊。